15:19 2024-03-20
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Cercetătorii identifică regulatorii cheie care stau la baza regenerării la Drosophila
_ Cercetătorii identifică autoritățile de reglementare cheie regenerarea subiacentă la Drosophila
Unele animale posedă capacitatea remarcabilă de a regenera structurile pierdute, exemplificată de o șopârlă care își recrește coada. Cu toate acestea, acest proces de regenerare trebuie să fie strâns reglat de către organism pentru a asigura o organizare adecvată a țesuturilor și pentru a preveni excrescențe anormale, cum ar fi cancerul. Cu toate acestea, mecanismele precise care stau la baza acestei reglementări nu sunt bine cunoscute.
Într-un studiu publicat în PLOS Genetics, cercetătorii de la Universitatea din Illinois Urbana-Champaign au identificat un regulator ARN numit Brat ca un jucător cheie în restrângerea regenerării țesuturilor prin modularea factorilor de creștere din aval.
„Există constrângeri și factori de protecție importanți pentru a ne asigura că regenerarea țesutului minimizează greșelile, dar acestea nu au fost bine studiate”, a spus Rachel Smith. -Bolton (GNDP/RBTE), profesor asociat și șef asociat de biologie celulară și de dezvoltare.
„Când țesutul se regenerează, de exemplu dintr-o rană, chiar și fără mutații, uneori face greșeli, ceea ce eu găsim cu adevărat interesant. Vrem să explorăm care sunt greșelile care se pot întâmpla și cum vă puteți proteja împotriva acestor greșeli."
Echipa, condusă de Smith-Bolton, împreună cu Syeda Nayab Fatima Abidi, un fost student absolvent în laboratorul lui Smith-Bolton și primul autor al studiului, și Felicity Ting-Yu Hsu, un student absolvent actual în laborator, au investigat factorii genetici care influențează regenerarea discurilor imaginare ale aripilor la Drosophila melanogaster, musca comună a fructelor.
Larvele de Drosophila adăpostesc discuri imaginare, care servesc drept precursori pentru diferite anexe precum aripi, picioare și antene. Expresia complicată a genelor din aceste discuri dictează soarta celulelor sau ce anexă vor deveni celulele și modelul.
Smith-Bolton spune că procesul poate fi gândit în termeni de creștere a unei mâini - celulele. poate fi instruit să devină degete, dar modelarea este cea care vă asigură că nu veți ajunge cu cinci degete mari decât cu degetele obișnuite.
Pentru a determina genele implicate în acest proces, cercetătorii au indus moartea celulară în discurile imaginare ale aripilor larvelor de muște, ducând la deteriorarea discurilor aripilor care s-au regenerat ulterior în timpul dezvoltării.
Comparând aripile muștelor adulte cu diferite mutații cu cele ale muștelor de control, ei au identificat pe Brat, un regulator ARNm, ca o componentă crucială în creșterea regenerativă. Muștele cu o mutație care l-a redus pe Brat au fost mai capabile să-și regenereze aripile în curs de dezvoltare în comparație cu martorii, ceea ce indică faptul că Brat lucrează în mod special pentru a limita și controla creșterea regenerativă.
„Modul în care sunt numite genele muștelor se bazează pe mutant. fenotip”, a explicat Abidi. „Brat își primește numele complet, Brain Tumor, deoarece la mutanți provoacă tumori în creier. Acest lucru se datorează faptului că controlează dacă celulele stem sunt capabile să se diferențieze sau nu. Cu toate acestea, nu există celule stem în discurile imaginare ale aripilor, deci este interesant. că, în rezultatele noastre, Brat îndeplinește în esență același tip de funcție, controlând dacă și cât de mult se diferențiază celulele.”
În timp ce muștele cu Brat redus au demonstrat o regenerare îmbunătățită a aripilor, această îmbunătățire a venit cu un compromis: ei prezentau o deficiență a perilor și venelor în zonele specifice ale aripilor unde au avut loc daune. Potrivit cercetătorilor, acest lucru sugerează un pas greșit în specificarea destinului celular la marginea aripii, atribuit creșterii nestrânse facilitate de expresia redusă a lui Brat.
Investigații ulterioare au arătat că Myc, o țintă în aval a lui Brat și un factor de creștere, joacă, de asemenea, un rol esențial în acest proces. Muștele cu supraexpresie Myc au oglindit fenotipurile observate la muștele reduse de Brat, subliniind echilibrul delicat necesar pentru o regenerare adecvată.
„Brat reduce expresia țintelor sale și, deoarece Myc este o țintă a lui Brat, supraexprimarea Myc pare să ducă la același fenotip ca și reducerea Brat”, a explicat Smith-Bolton. „Ceea ce a fost cu adevărat interesant este, indiferent de ce am încercat, nu am reușit să facem opusul și să reducem expresia Myc folosind instrumentele și trucurile noastre obișnuite. Acest lucru ne spune că Myc este probabil foarte strâns reglementat în regenerarea țesutului.”
Cercetarea în curs de desfășurare a lui Hsu se concentrează pe elucidarea rolului lui Myc în regenerare și a mecanismelor sale de reglementare. În munca sa recentă, ea a reușit să găsească o alelă existentă care provoacă subexprimarea lui Myc la muște. În mod surprinzător, această subexpresie a dus la fenotipuri similare cu supraexprimarea Myc, sugerând că este necesar un echilibru delicat în expresia lui Myc pentru o regenerare adecvată.
„Acest lucru subliniază doar faptul că aveți nevoie de cantitatea potrivită de Myc în timpul regenerării sau o să faci greșeli”, a spus Smith-Bolton. „Și explorăm acum exact care este această sumă și cum este reglementată.”
În general, cercetătorii au concluzionat că Brat pare să acționeze ca un factor de creștere protector, constrângând factorii de creștere din aval, cum ar fi Myc și prevenirea erorilor în modelarea celulelor și soarta celulelor în țesutul în regenerare.
Având în vedere prezența ortologilor Brat - gene cu funcție similară - la diferite specii, inclusiv la oameni, aceste descoperiri deschid ușa pentru înțelegerea și potențial manipulare a regenerării în contexte umane, în special în limitarea creșterii necontrolate, așa cum se observă în cancer.
„Deși nu ne-am uitat în mod specific la cancer, aceasta este cu siguranță preocuparea atunci când aveți un proces de regenerare care este necontrolat, deoarece potențialul este că s-ar putea dezvolta într-o tumoare”, a spus Abidi.
„Trebuie să existe mecanisme care să oprească procesul la momentul potrivit, astfel încât să nu deveniți doar ca o stropire de creștere, ci” obținem ceva funcțional. Descoperirea mutațiilor care duc la o creștere neconstrânsă ca acesta este un pas către înțelegerea modului în care se dezvoltă aceste tipuri de cancer.”
Comentarii:
Adauga Comentariu